叉车门架刚度计算

1、可以把力P1、P2对门架的作用分解为图1力架就算储图。一起重量；G】一滑架重量；Jo-外内架惯性 矩；L一内力架惯性短；A一最大前倾角,叉车门架刚度计算西南交通大学 周志鳌叉车门架的断面尺寸往往是由刚度条 件决定的，齿比有必要探求计算门架刚度 的正确的方法。所谓门架的刚度条件主要 是指当满我的货叉起升到最大高度，前做 至最大角度时，门架顶端的水平挠度应小 干许用值。门架计算简图如图1所示。滑架通过滚轮传给内门架的力按下式 计算，参看图L（b）.(QloCosf +0Cosinf+ GlCosf+G£isin N)(1 )PI-P,= (Q + GJsin/3(2)P2 = P(Q +

2、 G0§in#(3) 一个力偶与一个集中力，如图2所示。图2里的内门架端部力偶以M1表示M = P?hz（ 4 ）由图2 （C）可求出力P,：P4=4<Mi+（ppjah|）i用M。表示作用于外门架端部的力 偶：Mn = P4h, = MJ + （PI-P2）（HI-hI）（5）另夕卜 -PP.-Pz伸缩式门架在端部力偶用集中力作用下，端部产生的水平位移f （挠度）是由三部份组 成的：外门架端部水平位移3、内门架端部水平位移“和内门架绕外门架端部转动角在内 门架端部引起的水平位移%（乩-3），见图3。f =fo + fI+0o(H1-h1) f产，M0 +1£ = J

3、mo + %p式中f M。、0M。一由力偶作用在外门架端部产生的水平位移和转角|图3卜架变形次小。”一由集中力匕一巳，即匕一口4作用在外门架端部产生的水平位移和转介h fMi> I>一由力偶刈及集中力E-P,作用在内门架端部产生的水平位移，1.确定由力偶M。作用在外门架端部产生的水平位移八。由图4的弯矩图用图乘法求出在力偶M。作用下外门架端部的水平位移f.o：（7）（8）3 蜘（4 - 2.击（H。- hj -* h% + 十”等（H。-同同理，由力偶M作用在内门架端部产生的水平位移fM;为：“鲁（孚-看虹豹2,确定在力偶Mo作用3内门架绕外门架端部转动的角度%。 由图5的弯矩图图

4、乘，可得转角%。的公式：图5外叩架计算能国图6外力架肝算苗图*-1-+ （Ho -h0-hj） 4- 瓦系=«-（凡-2 h°（ 9 ）Ej3 . J <5Jcto J IS J q om /由于内门架根部绕外门架端部转动砥。角，在内门架端部引起的水平位移为：加。（H）=蛰（ - 等 h°r 等 h）（H瓦）（10）3 .确定由集中力巳-及的作用，在外门架端部引起的水平位移由图6的舒图自乘，得到在单位力作用下外门架端部的水平位移aH为：产式A+h°Q卜夫则由力P1-P2的作用引起的外门架端部水平位移为：P - P=但2）如=磊#%（%-儿尸（11）

5、JR J 0同理，由力匕-。2的作用引起的内门架潴部水平位移fl?为P, - P。3%印3瓦尸（12）4 .确定由集中力PP2的作用，在外门架端部使内门架绕外门架端部转动的角度0”, 由图7的弯矩图图乘可得与普日。-h。）-（H。- %） 一焉比+Jh。春（凡一瓦）（孚-科相?耳）03）由干内门架根部绕外门架端部转动/p角在内门架端部引起的水平位移为：知（凡一瓦）=与（孚 _樽-黔H）（14）.根据以上计算，由力偶（M” M）和集中力P-P2的作用在内门架端部引起的总水平位 移（挠度）为：f型（粤-等2号一的+舞（粤一2 W）+ 蜀（儿-"副）E - h,+- . +2出一少+2_与

6、一专咕+竽一果）但一瓦） 或r =#仙。+ （1-。（凡-1）（粤-等为%+普-阴 + 匕J© （' 2 J6 6 /+ MC（H. - h）（】l。-告h。-等砥）+一（P1 -。2”1。（匕-%），+ 在“I （粤”等H1% + g-用 + 子（PlP2）H|0L-%）2（15）也可以足够精确的按下式计算：f =击卜” +（P-PJ（H及）（号-等瓦瓦）+M£H| - h）（H广告h。一 兴）十专（1' 一 |'2）此%-%）1十击加1 （粤一年11出）十专（PlPJIL（H%）屋=1k!IL +（P二POM二吵（_2 3）+2（区-虹）（一23

7、.2% + 2EJ0 IL10 J 3 H" Ho H°八 3 & 3 Ho/于是，=舞小+红智3（一等,） + 2（f G等7-年少I色铲。-M+率凡】-33看中（1-9令& =卜3"吗。争） + 28颔予*）琦©青也（"产K, = l 且+ 23 «37乂«丫(则 f =溜j 凡+ 就 K& (18)目前一般采用f =瑞 =H0-bH,-h1100伸缩式内外门架也可以视为一个整体进行近 似的门架刚度计算，并以内外门架的折算惯性矩 J折作为整体门架的惯性矩。其计算简图如图8 所示。图8所示计算简图端

8、部的水平变位f可参照图 4和图6写出它的公式，图8杷内外P9架作为性体粉算，=忐-（磐-斜l +号-第y+品畀“0”帅也可以足够精确的按下式计算：1 =.-御尸(M尸2EJ折（20）然后根据整体门架与伸缩式门架刚度相等的条件求内外门架的折算惯性矩J折，见图9 o（八）足9升糅内外PJ架的折算惯性矩图9（ a ）所示为整体门架端部在单位力矩作用下产生0转角，图9（ b ）为伸缩门架端部在 如位力矩作用下产生（狐+仇）转角。根据刚度相等的条件0 =0q + 91式中随和仇分别为外门架和内门架端部的转角，可以用图9（ d ）和（c ）的弯炬图自乘得到。 于是-eJF <Ho+H'h|）

9、（H%+加W）+击仔1|小+鹏-瓦）招H。母）=111. 8 =-AlHo Ho以上计算表明：一、叉车门架端部的水平挠度主要是由外门架的变形引起的，因为外门 架是内门架的基础，外门架端部的水平变位和转角都会导致内门架端部的水平位移°因此从 增强门架刚性的要求出发，外门架应采用比较刚强的结构3二，在内、外门架惯性矩相差不 悬殊的条件下，采用门架刚度近似计算公式的误差在5 %以内,如内，外门架的惯性矩相差 悬殊，建议采用公式（18）进行计算。货叉刚度计算1 根部为方槽的货叉根部为方槽的货叉与滑架的连接在力学简图上作为固定端看待，如图10所示。这时按一 次超静定进行刚度计算。求多余约束反力

10、X"d“X+ Aip=O,X=- 丁d;i由图10（。）的弯矩闺自乘得由图10（d）和（e）的弯矩图图乘得因此X *母用图10。）与（力及（f）图乘可得货叉端部挠度图11货又刚度肝算筋图f=locl(i4c)+Qcn41Qcai(22)= -(451-C)(f On Jj一般采用f =+.oU2 ,根部为图孔的货叉根部为圆乱的货叉与滑架的连接为较接，此时货叉的计算简图是静定的，如图11所示。 用图b与图c图乘可得货叉端部挠度：也 + Hi-h100叉车门架刚度计算参忸分Sr起重昴起升高度QH载荷电心 （；前倾允清架重显（,1门架立柱断面尺寸遹 *> .架两个立柱总稿件而 门架尺

11、寸.（毫米）11型号、（公斤（亳米）(<米)（公斤）外门架内门架外门架/内门架Jlh/h, h2 | %| Hix i苏4004750 LUOO1003”150120*535.5« 120*53x5.52*316.3：2*316.31250 250 250 10504050 1850300 200 550200国产175T IU00 2000401)6176140x60x81 JL 140x58x6Zx6U!J.4 4x563.74 34 5J5 300 13O5J；W12131330 I0U 55U1OIJI1国产2CD21IUU3(I(MJ50U625U114x50x16

12、.141x50*162k796 :2*886520 485 370 1866302 680286日本FG202000300050()6，25()171x85x14J1x70x1712*1891 .512x1526400 400 4001900190()3400400 300 700300苏40003000 1 40(1(150113400180*70x91180<70*912x1369.9； 2入 1369.9550 550 550255025504550400 300 700300苏4000 M300040005005400180、70* 川L 180*70*

13、()2*1369.9 2* 1369.9670 670 600 26702600160041)0 300 700300沐40015000 4UIK)5504”60U200x75*9200x75x9；2*1913.7 2x1913-7830 830 830 283028304830450 350 750350苏4003500040005503600200x75x9200x75x92x1913.71 2x1913.7) >700 700 685 2700 2685 4685450 350 7503501羹明 一、参数轮压（公斤）力矩（公斤一叵米）/1 h.y _ 坛KkJ折门架端部水平变位f

14、 （毫米）型号、Pl pp? p?M.mqh°h»/ H；-k厘米4近似法精 确 法苏4004182045177341100480000.2380.238 1 1 .8080.7227254.564.5W /410国产475-141990 |1 IKIH7215Rnon6570D LU25 U. 39553331.355 U.5861740 i3 “3t.59H/595国产40502253825141501731000.98| 0.260.278 ： 1.7490.7531762120.120.6H/156日本FG20388U235364514601 Kl18070010.

15、210.21' 2.10.847352012.812L16II /280苏400。41501703980219000 : 2530001 0-2160.2162.00.795286038j38.5H/118苏4000 M38803003500121000(1 j 270000 fJ.97 , 0.250.251.880.792288041.241.2 i H/112苏4001496039245683790004570001D,2930.2931.650.7071070 |51)L50.7H/95苏400349202934627.J31600037480011).2(；0.261.800

16、.744403041 .241.211/114a加式（1）互（2，式（31式：1 4) I 式(5 )式(17)式(17)式(21)式(20)式<18）*发中门架尺寸与实际略有出入.u根据表中计算资料，推荐门架端部水平变位的许用值为门=瑞 =叉车货叉刚度计策一览表叉车型号1苏 I 4004国产 1DC国产 DC-1国产475-1 A国产FX:国产DK15-2最大起青分Q （公斤）7501UOO100。1UOO15U01500载荷重心c （富米）400380400400500500货长度1 （毫米）750800800800950920叉宽X厚b X3（亳米）100x25100 x 2810

17、0x30115x30150x35130x40尺 寸惯性矩3人工2昔（厘米4）2636.54551.8105139载荷重心处挠度"禽2（毫米）5.1C /794.16C /913.96c/1003.44C /1164.95c /1013.74C “34货叉谣部挠度oc：f = （4.51-C）（奈来） b匕力10.81/70102/809.11/887.851/102t0.6t/907.781/118叉车型号西德 H15苏 02,04国产 2CD国产 2DC日本 丰田日本 小松最大起重量。（公斤）150015002000200020002000栽荷重心C （毫米）50050050050

18、0500500货长度1-（毫米）/95090010001070920义 尺宽x厚b x a （富米）1U0X 40150X35120x40150 x 40125 x 45110X37寸惯性矩% （反米'）107105128160.519092.5载荷重心处挠度4.854.955.424.33.657.5*块毫米）c /103C /101c /92C /116C /137c /67货又端部挠度/10.6口9.829.0315.3f （亳米）/1/90“821/102171181/60又车型号澳大利亚西物H 25西隹 1130 I)苏 nTUlH.5苏 4000苏 4000 M最大起重最Q

19、 （公斤）200025001300030003000!3000载荷重心c （毫米）500500500550500600货1长度1 （塞米）宽X厚b x J （毫米）760 I125 x 40/ 140x45/ 150X501050150X501050150X501200150x50惯性矩Jz （厘米.）1332103L2.5312.5312.5312.5载荷重心处挠度5.24.123.344.453.345.78（玄来）c /98c /120“150。“24e/150。“04货叉端部控度8.69/9.7813.2f（富米）1/88/11/1081/1321/91续表2叉车型号西德 H40国产 5CQ-RI国产 W613苏 4001苏 4003西神 H60最大起重俄。（公斤） 我荷重心C （亳米）4000500500055050005505000；55。50005506000600货 叉 尺 寸长度1 （亳米）宽X厚b X J （亳米）惯性矩，J, = 2吟（厘米,） 11/160X503331300150 x 554151340135X604861400150X605401如0150X60540